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RÉSUMÉ
La transmission est un organe indispensable du groupe moto-propulseur thermique. Le marché mondial se répartit aujourd'hui à parts pratiquement égales entre transmissions manuelles (tous types) et transmissions automatiques (tous concepts). Cet article focalise sur trois types de transmissions: les boîtes manuelles, avec architectures diverses, à 5 ou 6 rapports, les boîtes manuelles automatisées conçues à partir de boîtes manuelles existantes, destinées à automatiser les niveaux entrée de gamme, les boîtes double-embrayage, le meilleur compromis rendement/adaptation/confort de passage. Elles utilisent des embrayages secs ou humides et des systèmes d'actionnement hydrauliques ou électro-hydrauliques, et différents types d'architectures visent à augmenter le nombre de rapports et l'ouverture.
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Elian BARON : Ingénieur-docteur - Expert chaîne cinématique, Renault Automobiles
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Philippe PESCAROU : Ingénieur-docteur - Expert-Leader chaîne cinématique, Renault Automobiles
INTRODUCTION
Tous les véhicules à moteur thermique sont équipés d'un organe mécanique que l'on appelle indifféremment boîte de vitesses ou transmission. Le moteur thermique, quel que soit son type, ne peut en effet assurer seul la propulsion du véhicule.
On préfère donc parler de GMP (Groupe Moto-Propulseur), entité mécanique qui regroupe le moteur et la transmission, et qui détermine pour une large part les prestations du véhicule en termes de performances, de bruit ou encore de consommation…
Si l'on s'intéresse spécifiquement aux transmissions, il faut tout d'abord signaler qu'il en existe de nombreux types, datant pratiquement tous des origines de l'automobile, mais il serait sans doute impossible, et à vrai dire sans grand intérêt de les détailler tous.
Nous nous restreignons dans cet article à la description technique de trois concepts, « cousins » relativement proches dans leur architecture ; la boîte de vitesses manuelle, la boîte de vitesses manuelle automatisée et la boîte automatique à double embrayage. Nous donnons en préalable quelques éléments qui permettent de mieux comprendre le contexte dans lequel évolue le marché mondial des transmissions.
Les boîtes automatiques à convertisseur et les boîtes à variation continue sont traitées dans un article spécifique [BM 2 587] qui propose également quelques éléments de comparaison des différents types de transmissions en matière de performances.
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MOTS-CLÉS
transmissions automobiles transmissions manuelles transmissions automatisées transmissions double embrayage
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6. Boîtes à double embrayage
Bien que les transmissions à double embrayage connaissent un certain succès commercial ces dernières années, leur invention est maintenant assez ancienne. En effet, dès 1940, l'ingénieur Adolphe Kégresse (plus connu pour l'invention des chenilles et de diverses variantes de véhicules tout terrain ) breveta une boîte de vitesses à deux embrayages indépendants (figure 29).
Après la guerre, la Société des Brevets Kégresse (ce dernier étant décédé en 1943) déposa le brevet d'une boîte de vitesses à trois arbres et deux embrayages, dont la figure 30 montre une déclinaison à 7 rapports .
Dans cette configuration, la puissance transite de la façon suivante :
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1re → embrayage 1, engrenages 5-7 et 17-15 ;
-
2e → embrayage 2, arbre tubulaire court 4, engrenages 6-8 et 16-15 ;
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3e → présélection par synchronisation-crabotage engrenage 13-12, permutation embrayage 1 et engrenage 5-7 ;
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4e → embrayage 2, engrenage 6-8 et 14-12 ;
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5e → embrayage 1, engrenage 5-7 et 29-27 ;
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6e → embrayage 2, engrenage 6-8 et 28-27 ;
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7e → prise directe, embrayage 1, baladeur 21 sur crabot 18.
En 1947, la DCT de Kégresse fut présentée au Salon de Paris (montée sur Citroën 11CV). Cette transmission à double embrayage, comprenant 4 vitesses et commandée hydrauliquement, fit l'objet en 1950 d'une publication dans le numéro hors-série L'Automobile du magazine Science et Vie. La figure 31 présente un dessin tiré de cette publication.
Même si des DCT ont été utilisées en compétition entre 1985 et 1990 (Porsche, Audi), la première commercialisation de ce type de transmission sur des véhicules de série est apparue en 2003 (la DSG Direct Shift Gearbox de Volkswagen). D'autres constructeurs ont ensuite emboîté le pas...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - IHS Automotive - The Automotive Transmissions Report. - IHS (2013).
-
(2) - FRÉMAU (N.), BARON (E.) - Les possibilités d'optimisation des boîtes manuelles automatisées. - Congrès SIA (2011).
-
(3) - DOVAT (F.) - Les transmissions à double embrayage. - Auto-Innovations (2008).
-
(4) - NAUNHEIMER (H.), BERTSCHE (B.), RYBORZ (J.), NOVAK (W.) - Automotive transmissions. - Springer (2011).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Transmissions dans l'automobile. Boîtes automatiques et performances des différents concepts.
-
Transmissions dans l'automobile. Rôle et détermination des étagements.
-
Transmissions dans l'automobile. Influence sur les performances du véhicule.
-
Transmissions dans l'automobile. Influence sur la consommation du véhicule.
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